仿真技术在机械设计制造中的应用分析

陈冬英 毛忠辉 陈富

摘要：在我国现代科技不断发展的现阶段，一些新型的技术，已经应用到各行各业的建设中。其中仿真技术已经作用于机械设计领域，为机械的制作提供了有效的技术支撑，提高了生产的质量和效率。仿真技术是在计算机技术的基础上研发出来的，融合了多个先进的学科，特别是在进行软件研发和使用的过程中，拓宽了技术的应用范畴。目前这项技术在实践的过程中，已经发展得更加成熟，促进相关企业进行了更好的发展。本文就仿真技术在机械设计制造中的应用进行相关的分析和探讨。

关键词：仿真技术;机械设计制造;应用;分析探讨

仿真技术在应用时，可以营造高度还原的仿真环境。技术人员在进行产品研发的过程中，可以对产品的设计质量进行科学的评价，并且对生产时，可能存在的问题进行预测和解决。对传统机械设计制造时，存在的技术难题进行了有效的弥补，促进了我国工业建设的可持续发展。机械设计制造企业在进行技术应用的过程中，需要根据自身的发展需求，对技术的应用形式进行改善和优化，才能充分发挥技术的应用效果，提高产品的研发水平和生产质量，创造更多的综合效益[1]。

一、仿真技术的应用特点

仿真技术又被称为虚拟的样机技术，是在计算机技术和信息技术基础上，融合了信息运用技术和控制技术等内容，通过选用专门的仪器和计算机设备，凭借虚拟的系统，对设备运动状态和建设成本进行了解的一项技术。目前我国很多行业在发展的过程中，都开始应用这项技术。在进行机械设计和制造时应用这项技术，可以对设计和制造以及检测环节进行全方位的自动管理，不仅提高了设计工作的开展质量，还可以提升产品的制作水准。目前这项技术在实践的过程中，已经拓展了应用范围。且这项技术的应用，存在分布性的特征，可以依托虚拟网络，展示设计和制造的进程。并且通过图形的形式，展示理论数据。这项技术的集成化特征比较强，已经向着复杂化和多元化等方向进行了更好的发展。在进行技术应用时，能够根据产品的特征，对其进行仿真的模拟。将其应用到设计环节，可以促进各个专业的协调发展，从而对现有的设计方案内容进行优化，从根源上提高了设计工作的开展效率[2]。

二、仿真技术在机械设计制造中的具体应用

（一）在齿轮设计中的具体应用

在进行机械设计和制造时，齿轮不仅属于基础的零构件，而且对设备的运行存在重要的影响。应用仿真技术进行齿轮的设计，需要对齿轮的传动模式进行全面的模拟，在此基础上对其进行精确设计。确保齿轮在使用时，能够始终保持高效的运行状态。在进行技术应用时，要对齿轮的传动指数进行全面的提取，在此基础上对型号进行具体的设计，确保齿轮的使用，能够满足机械产品制造的需求[3]。

（二）在复杂数值计算过程中的具体应用

在现代科技不断发展的过程中，技术的更新换代速度比较快，对机械工程的建设产生了重要的影响。在对机械设备进行设计和制造时，存在的技术难题，主要是通过仿真技术来解决，这项技术可以简化机械的计算程序，缩短计算的时间，还可以减少反复作业的发生，确保所有的数值更加精准，在设计时可以带入各种数据信息，通过这项技术，提高数据信息的處理速度，确保产品的制作更加精准，还可以提高设计工作的开展质量和效率。在对数据进行解析时，操作形式更加简单快捷，层次更加鲜明，还可以避免人工失误等问题的发生，提供精确的产品结构指数。例如在进行机械产品研发的过程中，首先要明确设计的概念，进而开展初步的设计，通过细节的补充和模拟实验，对内容进行修改。还要重复开展修正工作，直至研发出的产品，能够满足各方面的需求。在对产品进行动力仿真时，可以缩短研发的时间，降低资源消耗。应用这项技术，对产品的强度和刚度等参数进行解读，解读结果更加准确，还可以降低机械疲劳的威胁[4]。

（三）在产品加工中的具体应用

在进行机械加工时，主要存在生产制作和计算机操作等程序。要通过计算机设备掌握机械设备的内部原理，为加工环节的开展，提供有效的理论依据。在进行数控加工时，要充分利用计算机技术进行数据模块的设计，还要根据数据图形等信息，对其进行调控，设计精确的加工指数。在进行磨削加工时，要根据时间轴等数据，对模型进行调整。需要对磨削的指令活动进行预测，并且联系计算机仿真技术，制作最优的设计方案，这个环节属于虚拟的自动化加工。在进行铣削加工时，要先构建相应的模型，明确加工时所需要的构件，还要掌握技术的应用原理。在进行电火花切割时，要利用计算机技术构建加工模型，确保技术能够顺利的实施[5]。

（四）在设备设计中的具体应用

在对矿山等机械设备进行设计和制作时，这种类型的设备型号比较大，因此设计难度比较高。因为设备的结构比较复杂，涉及到的零部件比较多，制造程序过于繁杂。在进行生产时，经常会出现零件搭配出错等现象。在对其进行修正时，无法一次性配置所有的零部件，必须对原有的设计形式进行修改。这就导致部分零部件出现损毁等现象，延长了生产的时间，会给企业带来严重的经济损失。在进行仿真技术应用时，可以对上述问题进行全面的解决。不仅提高了生产的速率，还降低了生产的成本。在进行虚拟生产时，可以对装配环境进行全面的检测，并且模拟设备的运行状态，降低了返工问题的发生几率，提高了产品的应用品质[6]。

（五）在结构设计中的具体应用

机械设计制造属于系统性的工程，涉及到的内容比较多，且各个环节过于繁琐，包含了很多细小的构件。这些构件必须配合使用，才能发挥自身的功能作用，因此在设计的过程中，需要对构件进行组装。应用仿真技术进行结构设计，能够保证各个构件的尺寸和型号数据更加精准，确保构件的组合更加流畅，为机械设备的稳定运行，提供了有效的支持。在对不同型号的构件进行设计时，必须制作最优的方案，才能促进系统的高效发展，为后期检修工作的开展，提供有效的便利。这个环节的设计重点在于，保证各个构件的精确运行。因此要通过仿真技术模拟构件的运行效果，设计多个结构的组合形式。并且通过运转和调试的方式，确保结构在使用时，处于最佳的运行状态。要想保证机械设备的性能更加优越，在进行齿轮等核心构件设计时，需要做好参数的提取。

结语：综上所述，将仿真技术与机械设计制造环节进行有机融合，可以拓宽整个行业的发展前景。这项技术在应用的过程中，不会受到环境因素的较大干扰，且技术的应用优势比较多。可以对结构进行优化设计，还可以探究大型机械设备的性能，求解复杂的数值。在进行技术应用的过程中，能够改善现有的工作情况，降低生产成本。因此相关企业一定要提高对这项技术的重视程度，要在现有技术的基础上，对其进行创新性优化，促进整个行业进行可持续的发展。

参考文献：

[1]李国峰.新形势下机械自动化技术在机械设计制造中的应用分析[J].华东纸业，2021，51（03）：79-82.

[2]姜苏.计算机技术在机械设计制造及其自动化中的应用分析[J].信息与电脑（理论版），2020，32（20）：14-16.

[3]仲雪伟，范运峰.计算机技术在机械设计制造及其自动化中的应用[J].南方农机，2020，51（16）：186-187.

[4]石洪强，李博宇，高刚毅.计算机技术在机械设计制造及其自动化中的应用[J].内燃机与配件，2020（02）：246-247.

[5]闫梅.计算机技术在机械设计制造及其自动化中的实践应用分析[J].河北农机，2019（09）：61.

[6]刘宁.计算机技术在机械设计制造及其自动化中的实践应用分析[J].电子测试，2019（09）：124-125.

基金项目：江西省教育厅科学技术研究项目（6000216）;上饶师范学院校级项目（201608）